2. Reflexión
La reflexión es el cambio de dirección de una onda, que
al estar en contacto con la superficie de separación
entre dos medios cambiantes, regresa al punto donde se
originó. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz,
el sonido y las ondas en el agua.
Reflexión de la luz y sus leyes.
La luz es una manifestación de energía. Gracias a ella
las imágenes pueden ser reflejadas en un espejo, en la
superficie del agua o un piso muy brillante. Esto se debe
a un fenómeno llamado reflexión de la luz. La reflexión
ocurre cuando los rayos de luz que inciden en una
superficie chocan en ella, se desvían y regresan al
medio que salieron formando un ángulo igual al de la luz
incidente, muy distinta a la refraccion.
3. Índice de refracción
El índice de refracción es una medida
que determina la reducción de
la velocidad de la luz al propagarse por un
medio homogéneo. De forma más
precisa, el índice de refraccion es el
cambio de la fase por unidad de longitud,
esto es, el numero de onda en el medio
(K) será n veces más grande que el
número de onda en el vacio (Kn).
4. Indice de refraccion de los materiales
El índice de refracción en el aire es de
1,00029 pero para efectos prácticos se
considera como 1, ya que la velocidad de
la luz en este medio es muy cercana a la
del vacío.
Otros ejemplos de índices de refracción
para luz amarilla del sodio (λ=589,6 nm):
5. Material Índice de refracción
Vacio 1
Aire (*) 1,0002926
Agua 1,3330
Acetaldehído 1,35
Solución de azúcar (30%) 1,38
1-butanol (a 20 °C) 1,399
Glicerina 1,473
Heptanol (a 25 °C) 1,423
Solución de azúcar (80%) 1,52
Benceno (a 20 °C) 1,501
Metanol (a 20 °C) 1,329
Cuarzo 1,544
Vidrio (corriente) 1,52
Disulfuro de carbono 1,6295
Cloruro de sodio 1,544
Diamante 2,42
6. Fibra optica
Una fibra óptica se puede definir como
fibra o varilla de vidrio u otro material
transparente con un índice de refracción
alto que se emplea para transmitir luz.
Cuando la luz entra por uno de los
extremos de la fibra, se transmite con muy
pocas pérdidas incluso aunque la fibra
esté curvada.
7. Tipo de fibras:
Fibra Multimodal
En este tipo de fibra viajan varios rayos
ópticos reflejándose a diferentes ángulos
los diferentes rayos ópticos recorren
diferentes distancias y se separan al viajar
dentro de la fibra. Por esta razón, la
distancia a la que se puede trasmitir esta
limitada.
8. Fibra multimodal con índice graduado
En este tipo de fibra óptica el núcleo esta
hecho de varias capas concéntricas de
material óptico con diferentes índices de
refracción. La propagación de los rayos en
este coso siguen un patrón similar. En
estas fibras él numero de rayos ópticos
diferentes que viajan es menor y, por lo
tanto, sufren menos el severo problema
de las multimodales.
9. Fibra Monomodal
Esta fibra óptica es la de menor
diámetro y solamente permite viajar
al rayo óptico central. No sufre del
efecto de las otras dos pero es más
difícil de construir y manipular. Es
también más costosa pero permite
distancias de transmisión mayores.
10. Apertura numérica
En optica, la apertura numérica (AN) de
un sistema optico es un
número adimensional que caracteriza el
rango de ángulos para los cuales el
sistema acepta luz. Recíprocamente,
también está relacionado con el ángulo de
salida del sistema. La definición exacta
del término varía según diferentes áreas
de la óptica.
11. Dispersión en la fibra
La dispersión es el fenómeno por el cual un pulso se
deforma a medida que se propaga a través de la fibra
óptica, debido a que las distintas componentes de la
señal viajan a distintas velocidades llegando al receptor
en distintos instantes de tiempo. Sin embargo, existen
varios tipos de dispersión:
la dispersión modal,
la dispersión por polarización de modo
La dispersión supone una reducción del ancho de banda
pues al ensancharse los pulsos se limita la tasa de
transmisión. La dispersión se caracteriza mediante el
parametro D (ps/nm·km), que indica el ensanchamiento
del pulso. Este ensanchamiento aumenta con la longitud
recorrida y con el ancho espectral de la fuente óptica.
12. DISPERSIÓN MODAL
La dispersión modal se debe a que los
distintos modos de una fibra óptica tienen
distintas velociadas de grupo , como se
decude al observar la constante de
propagación, β, tras resolver las ecuaciones
de Maxwel que es distinta para cada modo.
Esto se puede ver pensando, según la teoría
de la óptica de rajos, en la diferencia que de
caminos recorre la luz por la fibra según el
modo al que se acople.
13. DISPERSIÓN POR POLARIZACIÓN DEL
MODO
Cuando una fibra es perfectamente circular la
constante de propagación entre las
polarizacioens es la misma y por tanto tambien
lo es la velocidad de propagación de cada
polarización. Pero como muestra la siguiente
figura, en el caso de una fibra monomo do
cuando no es perfectamente circular la
velocidad de propagación de cada polarización
(en este tenemos dos modos degenerados
polarizados linealmente) va a ser distinta
produciendose la disperisón por polarización del
modo PMD.
